“大氣污染控制工程”精品課程建設(shè)與改革實(shí)踐

廖 雷，王敦球，游少鴻

(桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣西桂林541004)

《大氣污染控制工程》是一門環(huán)境工程專業(yè)的核心課程，其主要任務(wù)是給學(xué)生傳授大氣污染控制的基本概念、原理、設(shè)備及典型工藝設(shè)計(jì)計(jì)算等知識(shí)，培養(yǎng)其分析和解決大氣污染問題的能力。與其他專業(yè)課程相比，該課程涉及的內(nèi)容繁多，主要包括大氣與大氣污染的基礎(chǔ)知識(shí)、大氣污染物的產(chǎn)生、大氣污染物的稀釋擴(kuò)散、除塵技術(shù)、氣態(tài)污染凈化技術(shù)、典型大氣污染源控制工藝介紹等。需要記憶的概念、公式、圖表多;涉及的基本原理也較抽象，應(yīng)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，直觀性差，大量的公式推導(dǎo)也較抽象，枯燥，有時(shí)學(xué)生和教師的思維不能保持同步，造成部分學(xué)生厭學(xué)、逃課等現(xiàn)象，影響了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。因此，國(guó)內(nèi)許多高校都把該課程作為教學(xué)改革和研究的重點(diǎn)。

桂林理工大學(xué)2003年將本課程列為校級(jí)重點(diǎn)建設(shè)課程，2008年被列為校級(jí)精品課程，同時(shí)它也是我校承擔(dān)的廣西新世紀(jì)教改啟動(dòng)項(xiàng)目“環(huán)境工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與課程體系整體優(yōu)化”研究的重要內(nèi)容。我們經(jīng)過這些年在課程的體系優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容整合更新、課堂教學(xué)方式、方法改革等方面的不懈探索，獲得一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。最近幾年，我們還進(jìn)行了科研引領(lǐng)教學(xué)改革的實(shí)踐探索，在創(chuàng)新教育等方面一些改革嘗試，也取得了良好的效果。

一 準(zhǔn)確定位培養(yǎng)目標(biāo)，凝煉課程特色

針對(duì)我校地處廣西區(qū)桂林市，在管理體制改革前隸屬于中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司院校，現(xiàn)為廣西區(qū)屬院校，生源以廣西區(qū)為主，隨著西部大開發(fā)和廣西區(qū)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，環(huán)境問題日漸突出、對(duì)環(huán)境學(xué)科技術(shù)人才需求日益增多的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)地掌握科學(xué)理論知識(shí)及工程技能，具備一定的科研能力、創(chuàng)新意識(shí)和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要、能從事給環(huán)境規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)及管理工作并具有解決城市環(huán)境實(shí)際問題的基本知識(shí)和技能的應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才。

“人才培養(yǎng)目標(biāo)”是精品課程建設(shè)點(diǎn)的參照系，是標(biāo)桿，也是精品課程建設(shè)特色的載體。我校屬于廣西地方普通高等院校，其人才培養(yǎng)目標(biāo)是為地方生產(chǎn)第一線培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才，目前所用教材雖為面向21世紀(jì)課程教材，但其內(nèi)容仍難以體現(xiàn)地方特色，而且存在著理論闡述過多，工程設(shè)計(jì)及工程運(yùn)行管理方面內(nèi)容太少;同時(shí)，教材也沒能實(shí)時(shí)反映國(guó)內(nèi)外大氣污染控制最新成果。因此，課程教師需要將自己的科研成果及時(shí)地補(bǔ)充到課題教學(xué)內(nèi)容中去。例如，在講授大氣污染的類型時(shí)，補(bǔ)充復(fù)合污染，異味污染，多相態(tài)污染的發(fā)展;在講授氣溶膠污染治理時(shí)，通過以城市餐飲業(yè)外排油煙的治理方法和工藝為例將除塵技術(shù)進(jìn)行全面介紹，補(bǔ)充生物洗滌技術(shù)的原理、新型工藝技術(shù)和設(shè)計(jì)思路。在講授氣態(tài)污染治理時(shí)，以電鍍酸霧為例介紹其主要污染物，治理工藝方法的選擇思路，設(shè)計(jì)計(jì)算過程等，這樣，使課堂教學(xué)與教師的科研緊密結(jié)合起來，做到與時(shí)俱進(jìn)，不斷凝煉課程的特色，培養(yǎng)學(xué)生的地方服務(wù)意識(shí)和參與能力，使學(xué)生的課堂積極性明顯提高，課堂氣氛也活躍了許多。

二 重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)

大氣污染控制工程課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實(shí)習(xí)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)幾個(gè)環(huán)節(jié)。

1.強(qiáng)化實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感

目前，我們主要有桂林康密勞鐵合金股份責(zé)任有限公司、桂林興安縣海螺水泥廠、柳州化工集團(tuán)有關(guān)大氣污染控制內(nèi)容的實(shí)習(xí)基地。內(nèi)容涉及燒結(jié)煙氣除塵脫硫，廢熱的回收利用，水泥塵的干法收集，對(duì)化肥生產(chǎn)過程中動(dòng)力、造氣、凈化、硝酸等分廠大氣污染物的產(chǎn)生、回收利用、治理工藝等，涵蓋了清潔生產(chǎn)和末端治理的所有內(nèi)容。在進(jìn)入實(shí)習(xí)單位前，老師先設(shè)置一些議題，如下表1。學(xué)生帶著這些議題進(jìn)入這些單位實(shí)習(xí)，思考企業(yè)是怎樣搞環(huán)保的，才能認(rèn)識(shí)到企業(yè)環(huán)保的首要目標(biāo)是節(jié)能降耗，即盡量回收利用能源和資源，其次才是迫不得已的末端治理，通過實(shí)習(xí)，學(xué)生也可以澄清諸如“搞環(huán)保就是花錢，沒有效益”的模糊認(rèn)識(shí)，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感，自豪感。

表1 議題表

另外，通過實(shí)習(xí)也可以加深學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的理解和應(yīng)用。如通過實(shí)習(xí)對(duì)比水泥塵、燒結(jié)煙氣和電站鍋爐煙氣不同的除塵技術(shù)，水泥塵、燒結(jié)煙氣采用的是袋式除塵器和靜電除塵器，而電站鍋爐煙氣多采用麻石水膜旋風(fēng)除塵脫硫裝置。前兩者為干法除塵器又稱收塵器，主要目的是回收粉塵，屬于清潔生產(chǎn)范疇。后者為濕法除塵裝置，其目的是實(shí)現(xiàn)除塵和脫硫，屬于末端治理措施。從而使學(xué)生真正學(xué)領(lǐng)會(huì)除塵器選型意義。

2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，為課程實(shí)驗(yàn)提供保證

隨著教學(xué)改革的深化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)已越來越受到重視。大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)應(yīng)包括污染物質(zhì)性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)，如粉塵真密度和粒徑分布測(cè)定，氣態(tài)污染物性能參數(shù)測(cè)定，如擴(kuò)散參數(shù)和亨利常數(shù)測(cè)定;除塵裝置(旋風(fēng)除塵器、袋式除塵器、靜電除塵器)的性能測(cè)試實(shí)驗(yàn);氣態(tài)污染物控制(吸收、吸附和催化氧化)實(shí)驗(yàn)。類型有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在考慮實(shí)驗(yàn)室籌建和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，按照我校環(huán)境工程的培養(yǎng)目標(biāo)和現(xiàn)有條件，處理好經(jīng)典與現(xiàn)代、理論與實(shí)踐的關(guān)系，統(tǒng)籌考慮，而不是片面地強(qiáng)調(diào)某一方面，如現(xiàn)在一談到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)都在強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，而忽視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。當(dāng)然，我們也可以利用我們現(xiàn)有的科研條件開設(shè)一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，比如:給定某煙氣的組分及濃度，讓同學(xué)自己設(shè)計(jì)煙氣流程，使出口煙氣可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)完后再通過將不同類型的除塵器與煙氣吸收實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行組合進(jìn)行效果驗(yàn)證。通過這樣的實(shí)驗(yàn)，既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三 加強(qiáng)工程基本技能訓(xùn)練

加強(qiáng)工程基本技能訓(xùn)練也是一種崗前培訓(xùn)，近幾年來，我國(guó)環(huán)境工程專業(yè)就業(yè)市場(chǎng)普遍不景氣的情況下，我校環(huán)境工程專業(yè)仍然保持了90%左右的就業(yè)率，這與我們正確地定位于培養(yǎng)環(huán)保生產(chǎn)第一線應(yīng)用性人才，重視工程基本技能訓(xùn)練有很大關(guān)系，通過畢業(yè)生就業(yè)跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)我們有50%的畢業(yè)生都在環(huán)保公司從事工程設(shè)計(jì)、工程調(diào)試等具體工作。而這些工作需要有較強(qiáng)的工程意識(shí)和熟練的AUTCAD繪圖能力。因此從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)工程基本技能訓(xùn)練:

(1)從課程設(shè)置上，注重工程理論知識(shí)的不間斷培養(yǎng)，使學(xué)生在循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)中不斷積累工程基本知識(shí);

高等數(shù)學(xué)→大學(xué)物理→物理化學(xué)→環(huán)工原理→Auto-CAD制圖→環(huán)保設(shè)備→環(huán)境工程經(jīng)濟(jì)學(xué)→大氣污染控制工程

(2)盡量增加實(shí)習(xí)實(shí)踐內(nèi)容，強(qiáng)化灌輸工程意識(shí);

認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)→AutoCAD制圖上機(jī)練習(xí)→環(huán)保設(shè)備課程設(shè)計(jì)→環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)習(xí)→生產(chǎn)實(shí)習(xí)→大氣污染控制課程設(shè)計(jì)→畢業(yè)設(shè)計(jì)

(3)重視課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)工作:課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)工作是鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)、提高綜合應(yīng)用能力的重要環(huán)節(jié)，使學(xué)生受到包括流程設(shè)計(jì)、工程計(jì)算、設(shè)備選型、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、繪圖等工程基本技能的系統(tǒng)訓(xùn)練?！墩n程設(shè)計(jì)任務(wù)書》、《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》編寫應(yīng)緊扣大氣污染控制的時(shí)代主題，不斷修改完善，應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)題目的重復(fù);應(yīng)選取來自大氣污染防治生產(chǎn)第一線或具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的課題;設(shè)計(jì)過程中應(yīng)按照“少講、多練、勤思考、多討論”的原則，放手讓學(xué)生自己去做，教師的作用是指導(dǎo)學(xué)生怎樣去查資料，怎樣去思考、發(fā)現(xiàn)問題怎樣去解決;考核時(shí)，教師應(yīng)注重學(xué)生是否掌握了正確的設(shè)計(jì)思路，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生交出多種設(shè)計(jì)方案，并集中進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，使學(xué)生真正掌握工程設(shè)計(jì)的基本思路和方法。

四 積極進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，提升課程品牌

本課程自2003年以來，一直進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)。課程組成員經(jīng)過艱苦努力制作了《大氣污染控制工程》多媒體課件，并經(jīng)過反復(fù)修改，不斷補(bǔ)充完善，使之成為適合課堂教學(xué)和學(xué)生自學(xué)的網(wǎng)絡(luò)課程。同時(shí)，通過參加校級(jí)、自治區(qū)級(jí)和國(guó)家級(jí)等各級(jí)教育教學(xué)多媒體課件競(jìng)賽，一方面通過評(píng)審專家的點(diǎn)評(píng)，找出不足之處，對(duì)課程進(jìn)行不斷完善。另一方面通過同行的評(píng)比交流，也不斷提高了課程的知名度，本課程多媒體課件獲得全國(guó)高校工科組一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，或廣西自治區(qū)教育教學(xué)軟件大賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。擴(kuò)大了本課程的影響力，有力地促進(jìn)了課程的示范和輻射推廣作用。

五 通過參加課程培訓(xùn)，提高老師對(duì)精品課程建設(shè)的認(rèn)識(shí)和水平

本課程組定期派出成員參加一些由高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)教師、國(guó)家精品課程主持人、國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)帶頭人等主講的精品課程建設(shè)工作培訓(xùn)項(xiàng)目，從而加深對(duì)精品課程的內(nèi)涵的理解，明確其建設(shè)的目的。以前，對(duì)國(guó)家精品課程的認(rèn)識(shí)只知道水平很高，但對(duì)其具體內(nèi)涵不是很清楚，通過參加培訓(xùn)學(xué)習(xí)，才真正領(lǐng)會(huì)了精品課程是指具有特色和一流教學(xué)水平的優(yōu)秀課程。包含了深刻的內(nèi)涵，即:精品課程建設(shè)要根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想，符合科學(xué)性、先進(jìn)性和教育教學(xué)的普遍規(guī)律，具有鮮明特色，并能恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)與方法，教學(xué)效果顯著，具有示范和輻射推廣作用。這些內(nèi)涵中，“體現(xiàn)現(xiàn)代教育思想”就是精品課程建設(shè)要反映時(shí)代要求，課程內(nèi)容、體系要與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新，教學(xué)思想、觀念要反映時(shí)代主旋律?！胺峡茖W(xué)性、先進(jìn)性和教育教學(xué)的普遍規(guī)律”表明精品課程建設(shè)要體現(xiàn)理性、時(shí)效性和人性的統(tǒng)一。即建設(shè)一門精品課程確實(shí)需要多年的研究與實(shí)踐積累，是量變到質(zhì)變的體現(xiàn)，是“工到自然成”的客觀反映?！熬哂惺痉逗洼椛渫茝V作用”這體現(xiàn)了精品課程建設(shè)的目的，就是通過精品課程建設(shè)引領(lǐng)一大批課程向既定的高標(biāo)準(zhǔn)看齊，從而推動(dòng)我國(guó)教育教學(xué)質(zhì)量的整體提升。

通過參加培訓(xùn)，可以使青年教師對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容有了更全面地認(rèn)識(shí)，做到課程內(nèi)容經(jīng)典與現(xiàn)代、理論與實(shí)踐的關(guān)系要處理得當(dāng)，能把最新科研和教研成果及時(shí)引入課題教學(xué)。對(duì)于經(jīng)典的原理、定理必須掌握，不能片面地認(rèn)為越新越好，越復(fù)雜就越先進(jìn)。在教學(xué)設(shè)計(jì)上，要根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生個(gè)體特點(diǎn)，合理選擇教學(xué)方法、教學(xué)手段、考核方式。在師資隊(duì)伍建設(shè)上，充分發(fā)揮課程負(fù)責(zé)人在教學(xué)中的引領(lǐng)和示范作用，帶動(dòng)整個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)水平的提高。增強(qiáng)教師個(gè)體責(zé)任感和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神;對(duì)青年教師的培養(yǎng)要根據(jù)課程需要，合理規(guī)劃，是整個(gè)團(tuán)隊(duì)知識(shí)、年齡和學(xué)緣結(jié)構(gòu)分布合理，并在較短的時(shí)間內(nèi)獲得成效。

總之，《大氣污染控制工程》精品課程建設(shè)與改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，只要通過不斷培訓(xùn)學(xué)習(xí)，吸取別人精品課程建設(shè)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)總結(jié)我們自己在精品課程建設(shè)實(shí)踐中的成果，才能探索出一條具有地方特色的課程建設(shè)之路。

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